Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн

Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для породоразрушающего инстурмента. Цель - повышение эффективности процесса бурения за счет воздействия на породу регулируемыми гидроакустическими колебаниями. Долото включает в себя корпус 1 с рабочими органами 2 и промывочными каналами 3, насадки , магнитострикционной преобразователь с волноводом 6. В процессе бурения ультразвуковые колебания волновода 6, приводимого в движение преобразователем, генерируют гидроакустические колебания, которые достигают забоя скважины и способствуют увеличению эффективности процесса бурения. Изменяя режим работы преобразователя, можно усиливать или ослаблять кавитационный эффект, тем самым регулировать скорость проходки долота, учитывая геологический разрез скважины. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s!)s Е 21 В 33/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4462380/31-03 (22) 18.07.88 (46) 07.06.90. Бюл. М 21 (71) Уфимский нефтяной институт

{72) Н.А.Петров, Ф.А.Агзамов и Л.M.Ëåâèíсон

{53)622.245.42 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 792498, кл. Е 21 В ЗЗ/14, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М 920196, кл. Е 21 В 33/14, 1980. ((9) (! !) (2 (54) МУФТА ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН (57) Изобретение относится к бурению ска",жин и предназначено для породораэрушающего инструмента. Цель —, повышение эффективности процесса бурения за счет воздействия на породу регулируемыми гидроакустическими колебаниями. Долото включает в себя корпус 1 с рабочими op(8нами 2 и промывочными каналами 3, насадки, магнитострикционный преобразователь

1569401

10

15 с волноводом 6. В процессе бурения ультразвуковые колебания волновода 6, приводимого в движение преобразователем, генерируют гидроакустические колебания, которые достигают забоя скважины и способствуют увеличению эффективности проИзобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при ступенчатом цементировании обсадных колонн.

Цель изобретения — повышение качества проведения работ путем обеспечения цементирования первой ступени методом обратной циркуляции.

На фиг.1 представлена муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн в транспортном положении; на фиг.2— то же, в процессе цементирования первой ступени; на фиг.З вЂ” тоже, в процессе цементирования второй ступени; на фиг.4 — то же, после окончания цементирования второй ступени, Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн включает полый корпус 1 с выполненными в нем цементировочными отверстиями 2 и 3 соответственно нижнего и верхнего уровней, нижнюю 4 и верхнюю 5 втулки, зафиксированные в корпусе соответственно штифтами 6 и 7 и установленные с возможностью осевого перемещения. Внутри нижней втулки 4 ус тановлена посадочная втулка 8 под эапорный элемент 9, выполненная с циркуляционным каналом 10. На верхней втулке 5 выполнено посадочное седло 11 под разделительную пробку 12, а для фиксации в нижнем положении может выполняться кольцевая проточка 13, в которой установлено разрезное пружинное кольцо

14, Корпус в нижней асти имеет проточку

15. Посадо ная втулка 8 относительно нижней втулки может фиксироваться резьбой

16, На наружной поверхности корпуса 1 жестко крепится упругая манжета 17 по своей центральной части штифтами 18. Нижний уровень цементировочных отверстий 2 выполнен под линией соединения упругой манжеты 17 с корпусом 1, а верхний уровень цементировочных отверстий 3 выполнен над этой линией, Нижний торец упругой манжеты 17 может фиксироваться, например, с помощью выступа 19 для обеспечения удобства транспортировки.

50 цесса бурения. Изменяя режим работы преобразователя, можно усиливать или ослаблять кавитационный эффект, тем самым регулировать скорость проходки долота. учитывая геологический разрез скважины.

4 ил.

Цементировочные отверстия 2 нижнего уровня в верхнем положении посадочной втулки 8 гидравлически соединены с циркуляционным каналом 10, а цементировочные отверстия 3 верхнего уровня гидравлически соединены с пространством под посадочной втулкой 8 каналом 20 в верхнем ее положении, Муфта работает следующим образом.

При профилактической промывке скважины по окончании спуска под действием избыточного давления, передающегося через совмещенные цементировочные отверстия 2 и циркуляционный канал 10 на упругую манжету 17, последняя вырывается из-под кольца 19. Расширяясь под действи-. ем упругого металлического каркаса и . дополнительно прижимаясь струей промывочной жидкости к стенке скважины, упругая манжета 17 герметизирует кольцевое пространство и направляет жидкость вниз.

В процессе цементирования первой ступени, закачивая тампонажный раствор в обсадную колонну, первая порция тампонажного раствора направляется по совмещенным каналам 10,2 в заколонное пространство первой ступени, а вытесняемая промывочная жидкость перетекает через низ первой ступени внутрь последней и по каналам 20,3 перетекает в заколонное пространство второй ступени, герметизируемое упругой манжетой 17. При заходе запорного элемента 9 в посадочную втулку 8 срезаются штифты 6 и нижняя втулка 4 вместе с последними перемещается вниз, закрывая нижние 2 и одновременно освобождая верхние 3 цементировочные отверстия корпуса 1. В результате этого вторая порция тампонажного раствора через верхний уровень цементировочных отверстий 3 направляется в заколонное пространство второй ступени. После окончания закачивания второй порции тампонажного раствора пускают разделительную пробку

12, которая, взаимодействуя с посадочным седлом 11, перемещает вниз верхнюю втулку 5, срезая при этом штифты 7. В нижнем положении верхняя втулка 5 фиксируется разрезным пружинным кольцом 14, а сама втулка перекрывает цементировочные от1569401

- (Риг.2 фиг. 3 верстия ". По окончании отвердения тампонажного раствора разделительную пробку

12, посадочное седло 11, посадочную втулку

8 и запорный элемент 9 разбуривают.

Предлагаемая муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн способствует осуществлению цементирования первой ступени путем обратной циркуляции, затем сразу же прямого цементирования второй ступени, При этом повышается эффективность цементирования эа счет сокращения времени цементирования, обеспечения непрерывности закачки и продавки тампонажного раствора обеих ступеней.

Уменьшение же смешивания тампонажного раствора с промывочной жидкостью при обратном цементировании первой ступени обсадной колонны способствует повышению качества ее цементирования, Кроме того, отпадает необходимость в установке внизу обсадной колонны устройства (клапана), предотвращающего перетоки тампонажного раствора внутрь обсадной колонны по окончании цементирования последней, а значит нет необходимости в операциях долина при спуске первой ступени обсадной колонны..

Формула изобретения 1

Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающая полый корпус с выполненными в нем цементиро5 вочными отверстиями, нижнюю и верхнюю втулки, зафиксированные внутри корпуса с возможностью осевого перемещения, посадочную втулку под запорный элемент, выполненную с циркуляционным каналом, и

10 разделительную пробку, о т л и ч а ю щ а яс я тем что, с целью повышения качества проведения работ путем обеспечения цементирования первой ступени методом обратной циркуляции, она снабжена упругой

15 манжетой, жестко соединенной центральной частью с наружной поверхностью корпуса, при этом цементировочные отверстия корпуса выполнены на двух уровнях, соответственно ниже и выше линии соединения

20 упругой манжеты с корпусом. причем в верхнем положении посадочной втулки цементировачные отверстия нижнего и верхнего уровней гидравлически соединены соответственно с циркуляционным каналом поса25 дочной втулки и пространством под последней, а нижний торец упругой манжеты зафиксирован относительно корпуса, 1569401

Фиг. 9

Составитель Н.Чепига

Техред М.Морге нтал Корректор А.Обручар

Редактор А.Мотыль

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1429 Тираж 473 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5